AT227098B - Tiefpumpenanlage, insbesondere zur Erdölförderung aus tiefen Bohrlöchern - Google Patents

Description

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  Tiefpumpenanlage, insbesondere zur Erdölförderung aus tiefen Bohrlöchern 
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 Ringraum 39 und gelangt durch Öffnungen 40 in das Steigrohr, wo sie sich im Ringspalt 41 zwischen Zylinder 34 und Steigrohr 1 nach oben bewegt. 



   Um die untere Pumpe nach deren Abnutzung ausser Funktion und die obere in Funktion setzen zu kön- 
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    ist die in Fig. 3: sitzt   der Klauenkupplungsteil 43 (Fig. l), der mit dem Teil 43'durch Absenken in Eingriff gebracht wer- den kann. Der Kupplungsteil 43'sitzt mittels des Muttergewindes 44 auf dem mit entsprechendem Gewin- de versehenen obersten Ende 45 des Zylinders   34'der   unteren Pumpe. In eine konische Bohrung des Tei- les 45 ist ein geschlitzter Kupplungshohlkonus 46 eingesetzt. 



   Unterhalb des hülsenförmigen Kupplungsgliedes   43'ist   eine weitere Hülse 48 auf dem Teil 45 gleit- ) bar gelagert, die mindestens einen hakenförmigen Schlitz 49 aufweist, in den ein am Teil 45 sitzender
Zapfen 50 einragt, der diese Hülse 48 gegen die Wirkung der Druckfeder 51 in der in den Fig. l und 3 ge- zeichneten gehobenen Lage hält. 



   Will man die untere Pumpe aus-und die obere einschalten, so wird durch Rechtsdrehen des Pump- gestänges bzw. der Kolbenstange 31 der obere Bajonettverschluss 33,   33' gelöst   und gleichzeitig die Keili klemme 46 des unteren Zylinders festgezogen, womit der untere Kolben   35'im   Zylinder 34'blockiert wird. Ein in den Teil 43'eingelegter Gummiring besorgt gleichzeitig die Abdichtung. 



   Gleichzeitig nimmt die Nase 52 am Teil 43'über die Gegennase   52'die Hülse   48 in die Drehung mit, wodurch der Zapfen 50 in den axialen Teil der Hakennut 49 gelangt und die Feder 51 die Hülse 48 nach unten drückt, so dass sie sich mit ihrem Hohlkonus 53 über die Öffnung 40 legt und diese abdichtest. 



   Die Förderflüssigkeit wird nun durch die stillgelegte untere Pumpe gesaugt, von der oberen Pumpe erfasst und gelangt durch die Öffnung 54 in das Steigrohr 1. 



   Fig. 4 und 5 zeigt eine Anordnung mit zwei Tubingpumpen. Der Zylinder 60 der unteren Pumpe ist mit einem erweiterten Rohr 61 verschraubt, welches in das Steigrohr 1 mündet. In dem erweiterten Rohr   561 findet die   obere Pumpe Platz, deren Zylinder 63 mit dem Kolben 70 der unteren Pumpe fest verbunden ist. Der Zylinder 63 der oberen Pumpe ist durch die Bajonettkupplung 65 mit dem Pumpgestänge 66 ver- bunden, während das Fussventil 67 mittels der am Kolben 68 befestigten Feder 69 auf seinem Sitz festge- halten ist, so dass in dieser Stellung nach Fig. 4 keine Flüssigkeit durch dieses Ventil fliessen kann. 



   In dieser Stellung ist nur die untere Pumpe in Betrieb. Die Förderflüssigkeit gelangt durch das Boden- ventil 72 und das Kolbenventil 73 in den Kolben 70 und aus diesem durch die Öffnungen 75 in das Innere der Erweiterung 61 und schliesslich in das Steigrohr 1. 



   Ist die untere Pumpe abgenützt, so wird das Pumpgestänge 66 tiefer gestellt, bis eine in der Erwei- terung 61 vorgesehene, nach innen ragende Nase 76 mit einer Verzahnung an der Stellmutter 78 in Ein- griff steht. Nun wird das Pumpgestänge 66 verdreht. Dadurch schraubt sich die Stellmutter 78 auf dem am
Zylinder 63 vorgesehenen Gewinde 79 nach unten und drückt hiebei über das Kugellager 80 die Konushül- se 81   in die Hutmanschette 82, welche sich im   Durchmesser vergrössert, und sich, wie in Fig. 5 dargestellt, mit ihren Aussenflächen an die Innenwand der Erweiterung 61 anlegt und nach Erreichen eines entsprechen-   den Anpressdruckes   die Erweiterung 61 flüssigkeitsdicht abschliesst sowie den Zylinder 63 in seiner Höhen- lage fixiert.

   Durch Weiterdrehen und Anheben des Pumpgestänges 66 wird dann die Kupplung 65 gelöst und die obere Pumpe in Betrieb genommen. 



   Während der Arbeit der oberen Pumpe arbeiten die Ventile 67, 72 und 73 als   Fussventile-   und die För-   derflüssigkeit fliesst durch die   Bohrung 85 der Kolbenstange und die Öffnungen 86 und 87 in das Steigrohr 1. 



   Das Abschliessen und Fixieren des Kolbens der unteren Pumpe am Steigrohr kann auch unter Ausnüt- zung des Gewichtes der oberen Pumpe und des   Gestänges   erreicht werden, wozu die Anordnung nach den   Fig. 6,   7 und 8 dient. 



   Hier sitzt an der mit dem Zylinder 63 verbundenen Kolbenstange 85 der unteren Pumpe ein Ring 95 mit einer Nase 96 und vier nach aussen federnden Armen 97, die einseitige Kerben 98 besitzen, in die an der Stange 85 sitzende Kopfbolzen 94 eingreifen und die federnden Arme so in der an der Stange 85 an- liegenden Stellung festhalten. Darüber ist eine Gummimanschette 99 angebracht, die gegen einen Bund
100 ansteht. Darüber ist ein ganz analog ausgebildeter Ring   95'mit   entsprechenden Teilen 96', 97', je- doch mit nach oben ragenden Spreizarme drehbar, aber gegen axiale Verschiebung gesichert aufgesetzt.
In dessen Kerben greifen entsprechende Kopfbolzen 94'ein. Die Innenwand des erweiterten Rohres 61 weist zwei Verzahnungen 101 und   101'auf,   die mit den Nasen 96 und 96'zusammenwirken. 



   Um den Kolben 70 der unteren Pumpe im Zylinder zu fixieren und die obere Pumpe einzuschalten, gehtmanwiefolgtvor : Die Stange 85 wird in die Stellung gehoben, in der die Nase 96 in die Verzahnung
101 eingreift und dann verdreht, wodurch die Kopfbolzen 94 aus den Kerben 98 austreten und die Arme 

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97   sich nach aussen spreizen (Fig. 8).   Sie kommen dann beim Absenken an den Absatz 102 des Rohres 61 zu liegen, wodurch ein weiteres Absenken des Kolbens 70 unmöglich wird. Nun wird die obere Pumpe samt
Gestänge abgesenkt, wodurch die Gummimanschette 99 sich unter dem Gewicht dieser Teile in Falten legt und an die Wandung des Rohres 61 angepresst wird.

   Auch die Arm   97'sind   gleichzeitig frei gewor- den, spreizen sich nach aussen und legen sich in eine Stufe der Zahnung 103 ein, so dass auch eine Ver- schiebung des Kolbens 70 nach oben im weiteren blockiert ist und nach Lösen der Kupplung 65 nur mehr die obere Pumpe arbeiten kann. 



   Im vorstehender sind lediglich rein mechanische Kupplungseinrichtungen für die Umschaltung der
Pumpen beschrieben. Es können aber auch andere Arten von Kupplungen. z. B. auch elektrische, elektro- magnetisch betätigte mechanische sowie   auch hydraulische Kupplungseinrichtungen   vorgesehen sein, wenn entsprechende Steuereinrichtungen nach ober Tag geführt werden. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Tiefpumpenanlage, insbesondere zur Erdölförderung aus tiefen Bohrlöchern, mit zwei übereinan- der angeordneten, durch dasselbe Pumpgestänge antreibbaren Pumpen, dadurch gekennzeichnet, dass die unmittelbar übereinanderliegenden Kolbenpumpen von ober Tag durch Lageveränderung des   Pumpgestän-   ges mittels durch Drehen und Absenken des Pumpgestänges ein-und ausrückbarer Kupplungseinrichtungen   (33,     33* ; 43, 43' bzw. 65, 81, 82 bzw.   99) in an sich bekannter Weise wechselweise unter Ausschaltung der andern Pumpe in Betrieb setzbar sind.

Claims (1)

1. 2. Tiefpumpenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Teil (Zylinder oder Kolben) der unteren Pumpe mit dem Steigrohr, der andere Teil (Kolben oder Zylinder) der oberen Pumpe mit dem Pumpgestänge und die jeweils andern Teile miteinander verbunden sind.

   3. Tiefpumpenanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei an das Pumpgestänge angekuppelter unterer Pumpe (32') das Bodenventil (36) der am Pumpgestänge (31) befestigten oberen Pumpe (32) in seinem Sitz festgehalten ist, wobei der untere Pumpzylinder (34') über Ausströmbohrungen (40) mit dem Steigrohr (1) verbunden ist, wogegen bei an das Pumpgestänge angekuppelter oberer Pumpe (32) der Zylinder (34') der unteren Pumpe gegen das Steigrohr flüssigkeitsdicht abgeschlossen und der Zylinder (34) der oberen Pumpe mit dem Zylinder (34') der unteren Pumpe starr und flüssigkeitsdicht verbunden ist, so dass nach Lösen der Kupplung (33, 33') zwischen dem Zylinder (34) der oberen Pumpe und dem Pumpengestänge (31) die Förderflüssigkeit durch das Bodenventil (36), den Kolben (35)

   und die Aus- strömöffnungen (54) der oberen Pumpe il1 das Steigrohr austreten kann (Fig. 1 und 2).

   4. Tiefpumpenanlage nach einem der Ansprüche l bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verriegelung eines Pumpenkolbens (35) mit dem zugehörigen Pumpenzylinder (34) eine Bajonettkupplung (33.

   33') vorgesehen ist.

   5. Tiefpumpenanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verriegelung eines Pumpenkolbens (35') mit dem zugehörigen Pumpenzylinder (34') eine Konusspannbüchse (46) vorgesehen ist, welche den Kolbenschaft umfasst und durch Drehen einer Mutter (43') von ober Tag aus bedienbar ist.

   6. Tiefpumpenanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einer am unteren Ende des Steigrohres angeordneten Steigrohrpumpe, dadurch gekennzeichnet, dass an den Steigrohrpumpenzylinder oben eine Erweiterung des Steigrohres anschliesst, in welche eine zweite Pumpe eingesetzt ist, deren Kolben (68) mit dem Pumpgestänge verbunden ist und mittels der durch Drehen und Absenken des Pumpgestänges von ober Tag bedienbaren Kupplung (65) mit dem Zylinder (63) der oberen Pumpe verbindbar ist, und dass ferner am unteren Ende des Zylinders (63) der oberen Pumpe eine durch Drehen des Zylinders über eine Mutter (78) anziehbare Konusspannkupplung (81, 82) zur festen Verbindung des Kolbens (70) gegen das erwei- EMI3.1 nacheinem der Ansprüche lrohrpumpenzylindernach oben eine Erweiterung des Steigrohres anschliesst, in welche eine zweite Pumpe eingesetzt ist, deren Kolben (68)

   mit dem Pumpgestänge verbunden ist und mittels der durch Drehen und Absenken des Pumpgestänges von ober Tag bedienbaren Kupplung (65) mit dem Zylinder (63) der oberen Pumpe verbindbar ist, dass ferner am unteren Ende (85) des Zylinders (63) der oberen Pumpe mindestens eine mit Nuten (98) und mindestens einer Nase (96) versehene Spreizfeder (97) sitzt, die durch in die Nuten (98) eingreifende Bolzen (94) in der ungespreizten Stellung verriegelbar ist, dass weiters am Aussenrohr (61) eine mit der Nase zusammenwirkende Verzahnung (101) od. dgl. und ein Absatz (102) für die Spreizfeder vorgesehen sind, dass ferner auf der Kolbenstange (85) der unteren Pumpe eine im durch das <Desc/Clms Page number 4> Gewicht der Pumpe und des Pumpgestänges axial zusammengedrückten Zustand dicht an der Innenwand des Aussenrohres (61) anliegende Gummimanschette (99) od.

   dgl. sitzt, und dass schliesslich vorzugsweise eine Sicherung gegen nachträgliches Anheben des Kolbens (70) der unteren Pumpe, z. B. in Zahnungen (103) eingreifende Spreizarme (97'), vorgesehen ist.